[发明专利]易切削钢及其制造方法

说明书

本发明提供一种尽管不添加Pb，也具有与低碳硫铅复合易切削钢同等以上的切削性的易切削钢。具有如下的成分组成：以质量％计含有C：0.08％以下、Mn：0.50～1.50％、P：0.10％以下、S：0.250～0.500％、N：0.005～0.015％、O：超过0.0100且为0.0500％以下、Cr：0.50～1.50％、以及Si、Al和Ti中的1种或2种以上合计0.050～0.500％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，由下述式(1)规定的A值满足0.40～2.00，由下述式(2)规定的B值满足1.10×10^‑3～1.50×10^‑2，具有圆当量直径5μm以下的硫化物以3000个/mm²以上分布而成的钢组织。A值＝[Mn]/[Cr]…(1)B值＝(2[Si]+2[Al]+[Ti])×[O]…(2)其中，[M]是[]内的元素M的含量(质量％)。

技术领域

本发明涉及一种易切削钢、特别是成为含有作为切削性提高元素的硫和微量的铅的易切削钢的替代品的钢，涉及一种具有与低碳硫铅复合易切削钢同等以上的切削性的易切削钢及其制造方法。

背景技术

以JIS标准SUM24L为代表的低碳硫铅易切削钢中，通过添加大量的铅Pb和硫S作为易切削元素来确保其优异的切削性。

在钢铁材料中，铅对切削加工中的工具的磨损的减少、切屑处理性的改善很有用。因此，铅作为大幅改善材料的切削性的元素被重用，用于通过许多切削加工而制造的钢制品。然而，随着近年来的环境意识的提高，废除或限制环境负荷物质的使用的趋势在世界范围扩展。铅也列为其中之一而要求限制使用。

因此，例如专利文献1中公开了Pb非添加型的易切削非调质钢。另外，同样地专利文献2中公开了不添加Pb型的易切削钢。并且，专利文献3中公开了通过添加与Mn相比更容易与S形成化合物的Cr，存在Mn-Cr-S系夹杂物，确保切削性的易切削钢。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9－25539号公报

专利文献2：日本特开2000－160284号公报

专利文献3：日本特公平2－6824号公报

发明内容

专利文献1记载的技术中，由于作为对象的钢种是含有C：0.2％以上的非调质钢，因此是硬质的，由于使用作为特殊元素的Nd，因此存在制造成本高的问题。另外，专利文献2记载的技术由于大量添加了S，因此热延展性低，连续铸造、热轧时产生裂纹，就表面性状而言存在问题。另一方面，在专利文献3记载的技术中，为减少Mn添加量、添加了Cr和S的成分，但Cr的添加量高达3.5％以上，不仅低成本化很难，而且生成大量的CrS，因此具有炼钢工序的材料熔炼处理很难这样制造上的问题。

本发明为了解决上述的问题而完成，目的在于提供一种虽然不添加Pb，但具有与低碳硫铅复合易切削钢同等以上的切削性，并且不需要上述的专利文献1～3那样添加Nd、添加大量的S、Cr的易切削钢及其制造方法。

发明人等为了解决上述的课题反复进行了深入的研究，其结果得到以下所述的见解。

(i)通过Mn、Cr和S的适量添加和[Mn]/[Cr]比的合理化，对于适量的硫化物，可以将其组成设为Mn-Cr-S的复合系。该复合系组成的硫化物可以在热加工时微细化，提高切削性。

(ii)上述的硫化物越微细，润滑作用越大，能够防止在称为积屑瘤的工具表面附着的硬质相的生成，显著提高包括切屑处理性、表面粗糙度在内的切削性。